Устройство для контактирования пульпы с реагентом Советский патент 1989 года по МПК B03D1/14 

ляюшзие перегородки 8, вьшолнешые в виде вертикально расположенных между корпусом 1 и импеллером 5 и при- мыкаюпц х друг к другу тонкостенных полых полуцилиндров, открытой полостью свободно охватывающих стакан импеллера 5, Ввод пульпы в устройство осуществляется через установленный в нижней части корпуса 1 патрубок 2, выгрузка проконтактированной пульпы - через пороговое разгрузочное приспособление 3. В результате трения поверхности вращающегося стакана импеллера 5 о пульпу в каждом

полуцилиндре, образуемом перегородками 8, возникает независимо друг от друга вращение замкнутого его объема пульпы с возникновением центробежных сил. При этом частицы твердого вытесняются на поверхность и вступают в механический контакт с наружной поверхностью стакана, покрытого пленкой реагента. Частицы твердого, сЬдержащие ценный компо- нентз при контакте смачиваются последними и лишены .возможности собирать его на себе в избытке, 2 ил.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотационном обогащении рудных пульп с флотореагентами. С целью снижения расхода реагента в устройстве осуществлено пленочное распределение реагента в месте контактирования его с частицами твердого пульпы и повышена кинетика контакта. Для этого размещенный внутри цилиндроконического корпуса и соосно с ним импеллер 5 выполнен в форме стакана с пористыми стенками, заполненного реагентом. Внутри корпуса 1 установлены направляющие перегородки 8, выполненные в виде вертикально расположенных между корпусом 1 и импеллером 5 и примыкающих друг к другу тонкостенных полых полуцилиндров, открытой полостью свободно охватывающих стакан импеллера 5. Ввод пульпы в устройство осуществляется через установленный в нижней части корпуса 1 патрубок 2, выгрузка проконтактированной пульпы - через пороговое разгрузочное приспособление 3. В результате трения поверхности вращающегося стакана импеллера 5 о пульпу в каждом полуцилиндре, образуемом перегородками 8, возникает независимо друг от друга вращение замкнутого его объема пульпы с возникновением центробежных сил. При этом частицы твердого вытесняются на поверхность и вступают в механический контакт с наружной поверхностью стакана, покрытого пленкой реагента. Частицы твердого, содержащие ценный компонент, при контакте смачиваются последними и лишены возможности собирать его на себе в избытке. 2 ил.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быт использовано при флотационном обо- гащении рудных пульп с флотореаген- том. .

Целью изобретения является снижение расхода реагента при контактировании пульпы.

На фиг.1 схематически представлено предлагаемое устройство, продольный разрез| на фиг.2 -.разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для контактирования пульпы с реагентом содержит цилинд- роконический корпус 1, в ютжней части которого соосно с корпусом установлен патрубок 2 подвода пульпы, через который осуществляется ввод пульпы в устройство. На противоположной стороне корпуса в верхней его части установлено пороговое разгрузочное приспособление 3, через которое осуществляется выгрузка прокотактированной пульпы, а за счет избыточного перелива пульпы через порог устройство в корпусе 1 поддерживается постоянный уровень пульпы.

Внутри корпуса 1 соосно в упорно-опорном подшипнике 4 установлен импеллер 5 в форме стакана с пористыми капиллярными стенками, снабженного крьшшой 6 с реагентным патрубком 7 для залива реагента, В качестве материала для формирования пористой структуры стенок исполь- зуется пористый титан либо перфорированный фторопласт.

Внутри корпуса 1 по его образующей установлены направляющие перего родки 8, вьтолненные в виде вертикально расположенных между корпусом 1 и импеллером 5 и соединенных друг с другом полых полуцилиндров, открытой полостью свободно охваты - вающ11Х стакан импеллера 5. Образующиеся пустоты 9 между стенками полуцилиндров 8 и корпуса 1 либо за- крьтаются крышкат, либо конструкция корпуса 1 функционально совмеща ется с полуцилиндрами перегородок 8

без образования таких пустот (фиг.1 и 2.изображен первый вариант корпуса устройства).

Устройство работает следующим образом.

Стакан импеллера 5 заполняется

реагентом до заданного верхнего уровня дальнейшее поддержание его не .требуется в силу свойств жидкости, помещенной, во вращаюшзнйся сосуд, распределяться по его стенкам. По мере опорожнения стакана (устанавливается опытным путем) производится цик- лическая заливка реагента. Включается привод (не показан) вращения импеллера 5 и производится заполнение корпуса 1 пульпой до избыточного перелива последней через порог разгрузочного приспособления 3. В результате капиллярного давления, усиленного центробженой силой вращения импеллера 5, через пористую стенку- стакана реагент просачивается на наружную поверхность стенки и распределяется по ее поверхности в виде пленки монослоя, о которую, в результате распределенного по объему раскручивания пульпы, ударяются частицы твердого,кинетика движения которых носит сложный характер. Частицы твер

дого как бы многократно обкатываютс о поверхность стакана импеллера 5. При этом част ицы, содержащие ценный компонент, смачиваются реагентом. По мере стирания пленки реагента последняя восстанавливается автоматически. Проконтактированная с реагентом пульпа поднимается и сливается через разгрузочное приспособление 3 в коллектор флотации. При контакте жидкости с твердой поверхностью возникает поверхностное явление, называемое смачиванием. В случае, когда кроме одной жидкой фазы участвует также и другая фаза (в рассматрива емом случае другая жидкая фаза), говорят о наличии контактного смачивания. При этом,характер смачивания определяется прежде всего физико-химическими взаимодействия на поверхностях раздела фаз, участвующих в смачивании. Поскольку твердая поверхность контакта пористая,капиллярная, поверхностное явление, кроме смачиваемости, характеризуется еще одним слагае1«)1м - появлением ка- пиллярньпс сил,способствующих движению жидкой фазы через пористую стенку твердой поверхности, в дан- ном случае стакана импеллера.Характер контактного смачивания, т.е. наличие смачивающейся жидкой фазы (вогнутый мениск) или несмачивающейся (вьшуклый мениск), полностью определяет направление движения жидкости по капилляру. Как известно, шейки пор капилляров затрудняют движение смачивающей жидкости и способствуют продвижению несмачивающей, по принципу биологической меы&ра- ны (капиллярный полупроводник).

В рассматриваемом случае внутри стакана импеллера с пористыми капиллярными стенками находится реагент несмачивающаяся по отнощению к жидкости - пульпе, находящейся снаружи стакана и являющейся смачивающейся жидкостью. Следовательно, в представленной физической модели объекта контактного смачивания ток движения жидкости через пористую стенку стакана направлен от реагента в пульпу. Реагент под действием капиллярных сил просачивается сквозь пористую стенку стакана импеллера, при этом наружная стенка его как бы запотевает реагентом. При этом вследствие вращения импеллера, а

5

также эффекта автофобности в месте контакта смачивающейся и несмачивающейся жидкостей происходит раз- мазьшание реагента по наружной поверхности стакана импеллера с образованием монослойной пленки.

При определенных исходных условиях; состояние капш1лярности пори0 стой стенкк, вязкости реагента, числа оборотов импеллера и других факторов, опреде,пяющих конкрет гую материальную систеьгу объекта, можно достичь равновесия капиллярных сил

5 с силами поверхностного натяжения

монослойной пленки, при котором плек- ка устойчиво сохраняется на поверхности стакана импеллера,

0

Механический контакт частиц твердого с реагентом ос тцествляется за счет принудительного перекатывания последних по поверхности вращающегося стакана и ffleллepa, В результате, трения поверхности вращающегося стакана о пульпу, в каждом полу- цилиндре, образуемом направляющими перегородками, возникает независимо друг от друга вращение (водоворот) замкнутого его объема пульпы с возникновением центробежных сил, стремящихся вытеснить частицы твердого на поверхность, где оиа вступают в механический контакт с наружной по5 верхностью стакана и ffleллepa5 покрытого пленкой реагента. Поскольку окружные скорости движения частиц и импеллера различны, при соприкос- . нов ении их (контакте) происходит

возникновение момента вращения частиц относительно их центра Т5пкести. В результате этого частицы твердого как приводные сателлитные шестерни прокатываются по пленке реаген5 та.

0

Процесс контактирования чрезвычайно активизируется.

Вследствие избирательности реагента частицы пустой породы не смачиваются реагентом, а значит, не захватывают и не расходуют его.Только частиць твердого, содержащие ценный компонент, при контакте с реагентом смачиваются последним и, в силу особенностей его распределения по поверхности стакана импеллера и

кинетики контакта, лишены возможности собирать его на себе в избытке.

Такое исполнение устройства позволяет обеспечивать необходимое без избытка смачивание частиц твердого, содержащих ценный компонент, реагентом при как угодно меняющемся содержании его в исходной руде.

В сравнении с известным данное техническое решение за счет организации пленочного распределения реагента в месте контактирования его с частицами твердого и повышения ки- I нетики контакта позволяет сократить время пребывания пульпы в устройстве в 1,5 раза, что равнозначно увеличению производительности устрой-. ства на 50%. При этом расход реаген- та снижен в среднем на 25%.

Формула изобретени

Устройство для контактирования пульпы с реагентом, включающее ци- линдроконический корпус, внутри которого соосно с ним размещены импеллер и направляющие перегородки, установленные с противоположных сторон корпуса патрубок подвода пульпы и пороговое разгрузочное приспособление, реагентный патрубок, о т- л и чающееся тем, что, с целью сюшения расхода реагентов, и импеллер выполнен в виде стакана из пористого материала, реагентный патрубок соединен с импеллером, на- П1 авляющие перегородки выполнены в виде соединенных между собой полых полуцилиндров, размещенных между импеллером и корпусом, открытой стороной к импеллеру.

/9Фи.г